CN105665738B - 一种利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法 - Google Patents

一种利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105665738B
CN105665738B CN201610060384.5A CN201610060384A CN105665738B CN 105665738 B CN105665738 B CN 105665738B CN 201610060384 A CN201610060384 A CN 201610060384A CN 105665738 B CN105665738 B CN 105665738B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water soluble
soluble starch
gold nano
minutes
nano grain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610060384.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105665738A (zh
Inventor
孙丽
尹跃超
魏中
章立新
苏文献
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN201610060384.5A priority Critical patent/CN105665738B/zh
Publication of CN105665738A publication Critical patent/CN105665738A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105665738B publication Critical patent/CN105665738B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054—Nanosized particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

一种利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法，包括如下步骤：将水溶性淀粉溶解于去离子水中制得0.1～1.0mol/L的水溶性淀粉水溶液；将氯金酸晶体溶解于去离子水中形成0.06～0.12mol/L的氯金酸溶液；将水溶性淀粉水溶液加热至沸腾,保持沸腾状态下水解1‑60min；将氯金酸溶液加入到水解后的水溶性淀粉水溶液中，保持反应体系PH值在2.0‑4.0之间，沸腾状态下反应5‑25分钟，反应结束，将所得反应液离心分离，将所得沉淀物干燥后即得金纳米颗粒。本发明的制备方法采用的设备简单，操作方便。水溶性淀粉方便易得、价格低廉、且没有毒性，所制备的金纳米颗粒可以应用于生物医药领域。

Description

一种利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法
技术领域
本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法。
背景技术
当金纳米颗粒的平均尺寸在1～100nm之间时，其在光学、电学、催化等方面展示出了独特的理化性能，可广泛应用于光学探测、工业催化、生物医学等领域。尤其在生物医药领域，金纳米颗粒表面经修饰后可得纳米金标记物。该标记物具有与金纳米颗粒相似的光谱特性，利用这一特性可对被标记物进行探测。目前，快速合成无毒性且具有明显等离子共振信号的金纳米颗粒成为纳米金在生物医学领域中的研究热点。
迄今，制备金纳米颗粒的方法很多，可概括为物理法和化学法。物理法即将块体(或粉末状)的金制成纳米级的金颗粒。常用的方法有机械研磨法、气相法和激光烧蚀法等。物理法对仪器设备的要求较高，生产费用昂贵，且颗粒的均匀性较差。化学法则是基于不同的化学反应来制备金纳米颗粒。该方法灵活，可用于多形貌的金纳米颗粒的合成，是一种较为成熟的合成方法。化学法主要有气相还原法、液相还原法和相转移法等。化学法的优点虽多，但在反应中一般需引入化学试剂来做还原剂或分散剂，这给环境及生物带来了潜在的风险。近几年，金纳米颗粒的绿色合成方法逐渐涌现，如通过藤茶干粉提取液、猕猴桃汁、芹菜苷等植物提取液替代化学还原剂来实现金纳米颗粒的绿色合成。水溶性淀粉价格低廉，无毒性，对纳米颗粒的分散性好，且不会造成环境污染。在绿色合成过程中，它被认为是一种性能优良的分散剂。目前，尚未见关于水溶性淀粉既做分散剂又做还原剂来合成金纳米颗粒的报道。针对上述研究中存在的问题，申请人基于国家自然科学基金(11404210)，对水溶性淀粉绿色合成金纳米颗粒做了进一步的探索。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用水溶性淀粉制备金纳米的绿色合成方法。本发明制备工艺简单、条件温和、环境友好，无化学试剂残留，为金纳米颗粒在生物医学领域的应用奠定了基础。
根据本发明的利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法，包括如下步骤：
(1)将水溶性淀粉溶解于去离子水中制得0.1～1.0mol/L水溶性淀粉水溶液；
(2)将氯金酸晶体溶解于去离子水中形成0.06～0.12mol/L氯金酸溶液；
(3)将水溶性淀粉水溶液加热至沸腾,将氯金酸溶液加入到沸腾的水溶性淀粉水溶液中，保持反应体系PH值在2.0-4.0之间，沸腾状态下反应5-25分钟，反应结束，将所得反应液离心分离，将所得沉淀物干燥后即得金纳米颗粒。该步骤中通过控制反应体系的PH值来控制氯金酸溶液与水溶性淀粉水溶液的配比，使反应体系始终保持还原条件，从而能够保证氯金酸被还原完全。
各步骤中所使用的容器在使用之前都经王水洗涤，再用去离子水冲洗。
在步骤(3)中将水溶性淀粉水溶液加热至沸腾后，保持沸腾1-60分钟，使水溶性淀粉水溶液充分水解，再加入氯金酸溶液进行反应。
本发明中采用水溶性淀粉既做保护剂又做还原剂，无需添加其它化学试剂。
发明人在大量试验中还意外发现：通过控制氯金酸溶液与水溶性淀粉水溶液的比例，使反应体系PH值保持在3.0-4.0之间时，所制得的金纳米颗粒的平均粒径在50nm以下。该粒径的金纳米颗粒能够产生明显的表面等离子共振信号，非常适用于生物医药领域。
本发明所提供的金纳米颗粒的制备方法采用的设备简单，操作方便。水溶性淀粉方便易得、价格低廉、且没有毒性，以其作为还原剂代替以往使用的化学试剂(柠檬酸钠、硼氢化钠、硫醇、油胺等)，所制备的金纳米颗粒表面不会产生有毒化学试剂残留，且表现出了明显的光学信号，因此合成的金纳米可以应用于生物医药领域。
附图说明
图1是实施例1中反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后获取的反应液照片。
图2是实施例1中反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后获取样品离心后测其紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图；
图3是实施例1中反应时间为15分钟时所得到的金纳米的透射电子显微镜图；
图4是实施例1中反应时间为15分钟时所得到的金纳米的X-射线衍射谱图；
图5是实施例2中反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后获取的反应液照片。
图6是实施例2中反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后获取样品离心后测其紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图；
图7是实施例2中反应时间为25分钟时所得到的金纳米的透射电子显微镜图；
图8是实施例2中反应时间为25分钟时所得到的金纳米的能谱图(EDS)。
具体实施方案
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明，本领域技术人员应该理解，实施例和附图只是为了更好地理解本发明，并不用来做出任何限制。
下面各实施例中所使用的水溶性淀粉水溶液的制备过程为：将水溶性淀粉溶解于去离子水中制得0.58mol/L的水溶性淀粉水溶液。
氯金酸溶液制备过程为：将氯金酸晶体溶解于去离子水中形成0.1mol/L氯金酸溶液。
实施例一
(1)用王水将所用玻璃容器进行洗涤，然后用去离子水冲洗干净；
(2)取25ml水溶性淀粉水溶液放入烧瓶，加热至沸腾，沸腾5分钟；
(3)加入50μl的0.1mol/L的氯金酸溶液在烧瓶中，测试PH值为3.61，在沸腾条件下反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后取样。样品照片如图1。
(4)对上述不同反应时间后所取得的样品在8000rpm离心10分钟，将所得沉淀物在40-50℃下干燥10分钟后即得金纳米颗粒。
图2为采用日本岛津公司的UV-2600型紫外分光光度计对上述反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟所得样品离心后测其紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图。金纳米颗粒产生明显的表面等离子共振信号，其吸收峰波长位于536nm左右。
图3为采用日本电子公司的JEM-2100F型场发射透射电子显微镜对上述反应15分钟所得的金纳米进行表征的TEM图。可以明显的看出所得金纳米颗粒呈现类球型。其余的5分钟、10分钟、20分钟、25分钟所制得的样品的形貌与15分钟获得的金纳米颗粒类似，其平均颗粒直径均在50nm以下。
图4为采用日本株式会社的D/max-2600PC型X-射线衍射仪对上述反应15分钟所得的金纳米颗粒进行表征的谱图，与金的标准图谱非常吻合，进一步说明了反应合成了金纳米。
实施例二
(1)用王水将所用玻璃容器进行洗涤，然后用去离子水冲洗干净；
(2)取25ml水溶性淀粉水溶液放入烧瓶，加热至沸腾，沸腾5分钟；
(3)加入100μl氯金酸溶液在烧瓶中，测试PH值为3.29在沸腾条件下反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后取样。样品照片如图5。
(4)对上述不同反应时间后所取得的样品在8000rpm离心10分钟，将所得沉淀物在40-50℃下干燥10分钟后即得金纳米颗粒。
图6为采用日本岛津公司的UV-2600型紫外分光光度计对上述反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟所得样品离心后测其紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图。金纳米颗粒产生明显的表面等离子共振信号，其吸收峰波长位于540nm左右。
图7为采用日本电子公司的JEM-2100F型场发射透射电子显微镜对上述反应25分钟所得的金纳米颗粒进行表征的结果。可以明显看出所得的金纳米颗粒呈现类球型。其余的5分钟、10分钟、15分钟、20分钟所制得的样品的形貌与25分钟的金纳米类似，其平均粒径均在50nm以下。
图8为采用日本电子公司EDAX Falcon s60型能谱仪对上述反应10分钟所得金纳米颗粒的EDS图谱，可以明显的看出反应所得的纳米颗粒的成分为金元素。Cu为测试中所用的铜网成分，不是纳米颗粒所包含的杂质。
上述实施例虽然只是列举了实验室规模的反应，但本领域技术人员应该理解，本发明的方法同样适用于工业规模的反应。

Claims (2)

1.一种利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法，包括如下步骤：
(1)将水溶性淀粉溶解于去离子水中制得0.1～1.0mol/L的水溶性淀粉水溶液；
(2)将氯金酸晶体溶解于去离子水中形成0.06～0.12mol/L的氯金酸溶液；
(3)将水溶性淀粉水溶液加热至沸腾,保持沸腾1-60分钟，使水溶性淀粉水溶液充分水解，再加入氯金酸溶液进行反应，将氯金酸溶液加入到沸腾的水溶性淀粉水溶液中，保持反应体系PH值在3.0-4.0之间，沸腾状态下反应5-25分钟，反应结束，将所得反应液离心分离，将所得沉淀物干燥后即得金纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法，各步骤中所使用的容器在使用之前都经王水洗涤，再用去离子水冲洗。
CN201610060384.5A 2016-01-28 2016-01-28 一种利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法 Expired - Fee Related CN105665738B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610060384.5A CN105665738B (zh) 2016-01-28 2016-01-28 一种利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610060384.5A CN105665738B (zh) 2016-01-28 2016-01-28 一种利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105665738A CN105665738A (zh) 2016-06-15
CN105665738B true CN105665738B (zh) 2017-07-21

Family

ID=56303014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610060384.5A Expired - Fee Related CN105665738B (zh) 2016-01-28 2016-01-28 一种利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105665738B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107876798A (zh) * 2017-12-12 2018-04-06 上海理工大学 一种利用红藤提取液制备金纳米颗粒的方法
CN112570726B (zh) * 2020-11-24 2023-07-28 山东省分析测试中心 二氢杨梅素功能化银纳米粒子及其绿色合成方法与应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8257670B1 (en) * 2010-09-15 2012-09-04 Western Kentucky University Research Foundation Monodisperse gold nanoparticles and facile, environmentally favorable process for their manufacture
CN102225470A (zh) * 2011-06-20 2011-10-26 江西农业大学 一种绿色化学法制备金纳米粒子的方法
CN105057692A (zh) * 2015-08-06 2015-11-18 东北林业大学 金纳米粒子的绿色合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105665738A (zh) 2016-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Moon et al. Biological synthesis of manganese dioxide nanoparticles by Kalopanax pictus plant extract
CN105965031B (zh) 一种利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法
Hebeish et al. Nanostructural features of silver nanoparticles powder synthesized through concurrent formation of the nanosized particles of both starch and silver
CN107282940A (zh) 一种利用三七提取液制备金纳米颗粒的方法
CN106623979A (zh) 一种金银合金纳米颗粒的制备方法
CN105478795A (zh) 一种利用甘蔗提取液制备银纳米颗粒的方法
CN105665738B (zh) 一种利用水溶性淀粉制备金纳米颗粒的方法
CN106001608A (zh) 一种利用水溶性淀粉制备银纳米颗粒的方法
Inbakandan et al. Marine sponge extract assisted biosynthesis of silver nanoparticles
Wang et al. Bioreduction (Ag+ to Ag0) and stabilization of silver nanocatalyst using hyaluronate biopolymer for azo-contaminated wastewater treatment
Yugandhar et al. Biofabrication, characterization and evaluation of photocatalytic dye degradation efficiency of Syzygium alternifolium leaf extract mediated copper oxide nanoparticles
CN104646682B (zh) 一种利用甘蔗提取液制备纳米金颗粒的方法
Xu-Cheng et al. Facile synthesis of bagasse waste derived carbon dots for trace mercury detection
Feng et al. A facile hydrothermal method for preparation of fluorescent carbon dots on application of Fe3+ and fingerprint detection
Nyabadza et al. A review of physical, chemical and biological synthesis methods of bimetallic nanoparticles and applications in sensing, water treatment, biomedicine, catalysis and hydrogen storage
CN108127125A (zh) 一种高稳定性的铜纳米片的制备方法
Balasubramanian et al. Facile aqueous phase synthesis of (200) faceted Au-AgCl cubes using bael gum and its activity toward oxidation and detection of o-PDA
Din et al. Selection of optimum strategies for the fabrication of plant-mediated metal nanoparticles: emerging problems in sustainability
CN111218272B (zh) 一种基于硫-胺溶液的荧光硫量子点的制备方法
CN107498062A (zh) 一种球形金纳米颗粒的制备方法
CN104759636A (zh) 用山楂籽提取液制备纳米金的方法
CN107855541A (zh) 一种利用三七浸提液制备银纳米颗粒的方法
CN108031862A (zh) 一种金银合金纳米颗粒的制备方法
CN110976910A (zh) 一种尺寸可调纳米银及其合成方法和应用
Qin et al. Rapid hydrothermal method for the preparation of carbon quantum dots in the presence of hydrogen peroxide

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170721

Termination date: 20220128

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee